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Linux下基于TCP/IP協(xié)議的文件傳輸程序
【設(shè)計目的】
通過Linux C編程，設(shè)計一個基于TCP/IP的文件傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文件的收發(fā)
【設(shè)計環(huán)境】
Ubuntu 12.04
【設(shè)計方案】
（1） 文件讀寫
任意文件都可以二進(jìn)制的方式進(jìn)行讀寫，為了實(shí)現(xiàn)任意文件類型的傳輸，在讀寫文件的過程中，必須采用二進(jìn)制的讀寫方式。
（2） 傳輸協(xié)議
為了保證數(shù)據(jù)的正確性，文件傳輸需要采用一種可靠的傳輸協(xié)議。UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)比較簡單，但UDP面向無連接，傳輸過程中，會出現(xiàn)丟包的情況，導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)送失敗。故采用面向連接的TCP/IP協(xié)議，防止傳輸過程中的數(shù)據(jù)丟失的情況。
（3） 大文件的傳輸
對于比較大的文件，應(yīng)該進(jìn)行分包操作，以防止占用過多的內(nèi)存，導(dǎo)致文件發(fā)送失敗。
【設(shè)計流程】
如圖1所示，服務(wù)器程序作為文件的發(fā)送方。首先，服務(wù)器端輸入要發(fā)送的文件。然后，創(chuàng)建一個流式套接字(SOCK_STREAM)，進(jìn)行綁定。綁定成功后，執(zhí)行監(jiān)聽，當(dāng)有客戶發(fā)送連接請求，執(zhí)行Accept()，接收來自客戶端的請求。
連接建立后，首先服務(wù)器向客服端發(fā)送的文件的文件名及擴(kuò)展名等信息。信息發(fā)送完畢，服務(wù)器方將待發(fā)送的數(shù)據(jù)讀入緩沖區(qū)，通過套接字將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。發(fā)送完成后退出，并顯示發(fā)送完成的信息。
圖1 服務(wù)器流程圖
如圖2所示，客戶端程序完成文件的接收操作。首先，創(chuàng)建一個流式套接字。套接字創(chuàng)建成功后，對該套接字進(jìn)行綁定。綁定成功后，向服務(wù)器方發(fā)送連接請求。連接成功后，首先，接收服務(wù)器發(fā)送的文件信息。接收成功后，開始數(shù)據(jù)的接收。文件接收完畢，顯示文件已接收完成。
圖2 客戶端流程圖
【設(shè)計測試】
了驗(yàn)證設(shè)計的正確性，在Ubuntu 12.04系統(tǒng)上對可執(zhí)行文件進(jìn)行了回環(huán)測試。
步驟如下：
（1）測試文件a.txt及服務(wù)器端文件源fileserver.c和可執(zhí)行文件fileserver
(2)客戶端源文件及可執(zhí)行文件
（3）執(zhí)行服務(wù)器端文件fileserver并輸入要傳輸?shù)奈募.txt，等待客戶端連接
（4）執(zhí)行客戶端文件fileclient，如果不輸入IP地址將顯示提示
（5）執(zhí)行客戶端文件后，輸入完整命令，文件傳輸文件完成
（6）看到服務(wù)器端也顯示文件傳輸完成
服務(wù)器源碼：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORT 6000
#define LISTENQ 20
#define BUFFSIZE 4096
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512
int main(int argc, char **argv[])
{
//輸入文件名稱
char filename[FILE_NAME_MAX_SIZE];
bzero(filename,FILE_NAME_MAX_SIZE);
printf("Please input the file name you wana to send:");
scanf("%s",&filename);
getchar();
//設(shè)置一個socket地址結(jié)構(gòu)
int sockfd,connfd;
struct sockaddr_in svraddr,clientaddr;
bzero(&svraddr,sizeof(svraddr));//把一段內(nèi)存區(qū)的內(nèi)容全部設(shè)置為0
svraddr.sin_family=AF_INET;
svraddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
svraddr.sin_port=htons(PORT);
//創(chuàng)建用于internet的流協(xié)議(TCP)socket
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockfd<0)
{
perror("socket");
exit(1);
}
//把socket和socket地址結(jié)構(gòu)綁定
if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&svraddr,sizeof(svraddr))<0)
{
perror("bind");
exit(1);
}
//監(jiān)聽
if(listen(sockfd,LISTENQ)<0)
{
perror("listen");
exit(1);
}
while(1)//服務(wù)器端一直運(yùn)行
{
socklen_t length=sizeof(clientaddr);
//等待請求
connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&clientaddr,&length);
if(connfd<0)
{
perror("connect");
exit(1);
}
//發(fā)送文件信息
char buff[BUFFSIZE];
int count;
bzero(buff,BUFFSIZE);
strncpy(buff,filename,strlen(filename)>FILE_NAME_MAX_SIZE?FILE_NAME_MAX_SIZE:strlen(filename));
count=send(connfd,buff,BUFFSIZE,0);
if(count<0)
{
perror("Send file imformation");
exit(1);
}
//讀取文件并發(fā)送文件
FILE *fd=fopen(filename,"rb");
if(fd==NULL)
{
printf("File :%s not found!\n",filename);
}
else
{
bzero(buff,BUFFSIZE);
int file_block_length=0;
while((file_block_length=fread(buff,sizeof(char),BUFFSIZE,fd))>0)
{
printf("file_block_length:%d\n",file_block_length);
if(send(connfd,buff,file_block_length,0)<0)
{
perror("Send");
exit(1);
}
bzero(buff,BUFFSIZE);
}
fclose(fd);
printf("Transfer file finished !\n");
}
close(connfd);
}
close(sockfd);//關(guān)閉socket
return 0;
}
客戶端源碼：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORT 6000
#define LISTENQ 20
#define BUFFSIZE 4096
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512
int main(int argc, char **argv[])
{
int clientfd;
if(argc!=2)//判斷參數(shù)是否完整
{
fprintf(stderr,"Usage:./fileclient \n");
exit(1);
}
struct sockaddr_in clientaddr;
bzero(&clientaddr,sizeof(clientaddr));
clientaddr.sin_family=AF_INET;
clientaddr.sin_addr.s_addr=htons(INADDR_ANY);//INADDR_ANY表示自動獲取本機(jī)地址
clientaddr.sin_port=htons(0); //0表示讓系統(tǒng)自動分配一個空閑端口
//創(chuàng)建用于internet的流協(xié)議(TCP)socket,用clientfd代表客戶機(jī)socket
clientfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(clientfd<0)
{
perror("socket");
exit(1);
}
//把客戶機(jī)的socket和客戶機(jī)的socket地址結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來
if(bind(clientfd,(struct sockaddr*)&clientaddr,sizeof(clientaddr))<0)
{
perror("bind");
exit(1);
}
//設(shè)置一個socket地址結(jié)構(gòu)體
struct sockaddr_in svraddr;
bzero(&svraddr,sizeof(svraddr));
if(inet_aton(argv[1],&svraddr.sin_addr)==0)//IP地址來自程序的參數(shù)
{
perror("inet_aton");
exit(1);
}
svraddr.sin_family=AF_INET;
svraddr.sin_port=htons(PORT);
socklen_t svraddrlen=sizeof(svraddr);
//向服務(wù)器發(fā)起連接,連接成功后client_socket代表了客戶機(jī)和服務(wù)器的一個socket連接
if(connect(clientfd,(struct sockaddr*)&svraddr,svraddrlen)<0)
{
perror("connect");
exit(1);
}
//接收文件信息
char buff[BUFFSIZE];
char filename[FILE_NAME_MAX_SIZE];
bzero(filename, FILE_NAME_MAX_SIZE);
int count;
bzero(buff,BUFFSIZE);
count=recv(clientfd,buff,BUFFSIZE,0);
if(count<0)
{
perror("recv");
exit(1);
}
strncpy(filename,buff,strlen(buff)>FILE_NAME_MAX_SIZE?FILE_NAME_MAX_SIZE:strlen(buff));
printf("Preparing recv file : %s---from---%s \n",filename,argv[1]);
//接收文件
FILE *fd=fopen(filename,"wb+");
if(NULL==fd)
{
perror("open");
exit(1);
}
bzero(buff,BUFFSIZE);
int length=0;
while(length=recv(clientfd,buff,BUFFSIZE,0))
{
if(length<0)
{
perror("recv");
exit(1);
}
int writelen=fwrite(buff,sizeof(char),length,fd);
if(writelen
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